Sumita Mitra explica porque nossos dentes restaurados são tão fortes e estéticos

Tão inovador e impactante tem sido seu trabalho, que Mitra, em 2018, foi introduzida no US Patent OfficeO National Inventors Hall of Fame, e no início deste mês, foi homenageado pelo European Patent Office com o European Inventor Award 2021.

Mitra nasceu em Calcutá, e seus primeiros anos foram passados ​​entre Calcutá e Arunachal Pradesh. Ela fez BSc em Presidency College em Chemistry Hons, e MSc em Science College no Universidade de Calcutá. Ela obteve um doutorado em química de polímeros orgânicos na Universidade de Michigan, NÓS. Após um ano de trabalho de pesquisa de pós-doutorado na Case Western Reserve University, ela se juntou à 3M em seu laboratório de pesquisa corporativa em Minnesota em 1978. Alguns anos depois, ela se mudou para o grupo de produtos odontológicos da 3M, onde permaneceu até se aposentar em 2010, subindo então para a posição de cientista corporativo, a posição técnica mais alta na 3M. Nos últimos 11 anos, ela dirigiu uma empresa de consultoria química com seu marido, Smarajit Mitra, que também é de Calcutá, e que também passou a maior parte de sua carreira na 3M.

As restaurações de cor de dente já existiam antes da invenção de Mitra. Mas eles eram enchimentos chamados de micropartículas que eram esteticamente agradáveis, mas muito fracos para serem usados ​​em áreas de suporte de tensão, como as superfícies de mordida, ou eram compostos chamados de híbridos, que eram fortes, mas se tornavam ásperos e opacos com o tempo, como você escovou e mastigou.

Mitra diz que por volta de 1999, ela se interessou pela ciência emergente da nanotecnologia. “Eu presumi que usar nanopartículas como preenchimento e depois incorporá-las em uma matriz de resina curável (um composto químico) forneceria todos os requisitos que o dente natural tem”, diz ela.

Ela e sua equipe usaram inicialmente nanopartículas de 20 nanômetros – feitas de zircônia e sílica – e as colocaram em uma matriz de resina e fizeram compósitos. Ele tinha boas propriedades mecânicas e ópticas, mas não era muito bom em sua propriedade de manuseio, que é o que permite ao dentista moldar o material na boca. Mitra percebeu que precisava de nanopartículas de tamanhos diferentes para permitir isso.

“O momento decisivo veio para mim ao observar um cacho de uvas”, diz ela. As uvas vêm em cachos de, digamos, cinco uvas ou dez uvas. “Então, teorizei que se pudéssemos pegar essas nanopartículas e criar um processo no qual possamos agrupá-las – e eu criei esse termo chamado nanocluster – provavelmente poderíamos superar o problema de manuseio”, diz ela.

E foi nisso que a equipe teve sucesso. Eles criaram nanoclusters e preencheram o espaço entre eles com nanopartículas finamente projetadas. Funcionou exatamente da maneira que eles imaginaram que funcionaria.

Eles também usaram um pigmento no material para combinar com os diferentes tons de dentes que as pessoas têm. Uma propriedade única dessas nanopartículas, diz Mitra, é que elas têm essa característica opalescente, assim como os dentes naturais. Portanto, mesmo com uma pequena quantidade de pigmento, eles assumem a cor dos dentes ao redor e os combinam exatamente.

A primeira geração do produto foi lançada em 2002. A 3M o chamou de Filtek Supreme Universal Restorative. “É um material muito versátil, pode ser usado para restaurar os dentes em qualquer região da boca, imita a beleza dos dentes naturais e mantém essas qualidades estéticas e resistência mecânica por muito tempo”, diz Mitra.

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